一种基于8位单片机的4路独立音频输出系统技术方案

本发明专利技术是一种基于8位单片机的4路独立音频输出系统，包括音频服务器、连接音频服务器的单片机、以及连接单片机的音频解码芯片，所述单片机包括两个8位的单片机MCU1和单片机MCU2，所述单片机MCU1通过网口连接音频服务器并接收其4路音频流信号，所述单片机MCU1通过IIS接口连接一个音频解码芯片并对其输出4路音频流信号中的2路，所述单片机MCU1通过串口连接单片机MCU2并通过相应的串口协议对其输出4路音频流信号中剩余的2路，所述单片机MCU2通过IIS接口连接另一个音频解码芯片并对其输出2路音频流信号。本发明专利技术通过简单的设计，用极少的成本，实现多路音频信号输出，且仅使用一个网口，来达到多路音频信号源的独立播放效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载乘客信息系统
，具体涉及一种高速动车组乘客信息系统，基于8位单片机的4路独立音频输出系统。
技术介绍
基于网络的多路音频输出是车载乘客信息系统中的一部分，它把音视频服务器的多路音频信号通过不同的通路播放出来，在高速动车组卧铺列车中，为了优化乘客乘车体验，在每个铺位都设有一套影音播放终端，其终端需要有独立的音频输出，这就需要在每个卧铺隔间内安装一套多路音频输出系统；目前，非车载应用的多路音频输出的方案比较多，有的以单片的SOC音频处理芯片为基础，通过MCU进行控制，输出多路的音频信号；有的以多片MP3的播放板为基础，形成一个组合，播出多路不同的音频信号。但上述的多路音频输出方案，如果以单芯片方案实现的话，它要求的IIS输出端口非常复杂，以ARM架构CPU为例，至少是ARM7系统以上CPU以具备相关的数据处理能力，但它的设计价格成本高，电路复杂，设计周期长，没有任何优势；另外，在音频解码芯片方面，能同时输出4路独立音频的芯片均内带DSP或CPU，价格成本很高，相对于设计来说，还要增加系统的驱动设计，使项目周期增长。本专利技术的多路音频输出系统是基于高速动车组车载影视播放需求，考虑到单网口的接入，可以以3U机箱背板网线为传输介质，并以3U板卡的形式实现模块功能。以8位单片机作控制芯片，并辅以最简单的音频解码芯片，实现4路独立的音频输出，在高速动车组动态运行的环境下使用，更加可靠、稳定，性价比很高。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现高速动车组车载乘客信息系统中，基于8位单片机实现多路独立音频输出。本专利技术采用了以最简单的8位单片机方案来实现控制，并加上最普通音频解码芯片，实现了多路音频的独立输出，此方法大大降低了产品的成本，也增加了产品设计的灵活性和可扩展性，并更加稳定可靠的满足了需求，有利于市场的推广。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于8位单片机的4路独立音频输出系统，包括音频服务器、通过交换机及相应网口连接音频服务器的单片机、以及通过IIS接口连接单片机的音频解码芯片，所述单片机包括两个8位的单片机MCU1和单片机MCU2，所述单片机MCU1通过网口连接音频服务器并接收其4路音频流信号，所述单片机MCU1通过IIS接口连接一个音频解码芯片并对其输出4路音频流信号中的2路，所述单片机MCU1通过串口连接单片机MCU2并通过相应的串口协议对其输出4路音频流信号中剩余的2路，所述单片机MCU2通过IIS接口连接另一个音频解码芯片并对其输出2路音频流信号，两个音频解码芯片分别将获得的数字音频流信号转换成模拟音频信号并通过相应的I/O口输出。进一步的，所述音频服务器选定4路不同音频源，用标准音频格式以数据流的方式通过网口驱动从网口端输入。进一步的，所述标准音频格式包括WAV格式、AAC格式或WA格式。进一步的，所述音频解码芯片通过其DATA时序把左声道与右声道音频信号分开独立输出。进一步的，所述音频解码芯片后序连接有音频驱动电路，进行信号功率放大并输送到播放终端。本专利技术的有益效果是:1、本专利技术通过更简单的设计方案，用极少的成本，实现多路音频信号输出，且仅使用一个网口，来达到多路音频信号源的独立播放效果。2、通过最常用的芯片实现比较复杂的功能，增加了设计的可靠性，拓展了开发灵活性，降低了成本，减少了开发时间。3、从应用的角度来说，又以最可靠、稳定的方式，满足了在动态列车环境中的实际应用需求。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术左右声道独立音频输出原理示意图（从音频解码芯片的输出看）；图3为本专利技术实施例系统结构框图。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。参照图1所示，一种基于8位单片机的4路独立音频输出系统，包括音频服务器、通过交换机及相应网口连接音频服务器的单片机、以及通过IIS接口连接单片机的音频解码芯片，所述单片机包括两个8位的单片机MCU1和单片机MCU2，所述单片机MCU1通过网口连接音频服务器并接收其4路音频流信号，所述单片机MCU1通过IIS接口连接一个音频解码芯片并对其输出4路音频流信号中的2路，所述单片机MCU1通过串口连接单片机MCU2并通过相应的串口协议对其输出4路音频流信号中剩余的2路，所述单片机MCU2通过IIS接口连接另一个音频解码芯片并对其输出2路音频流信号，两个音频解码芯片分别将获得的数字音频流信号转换成模拟音频信号并通过相应的I/O口输出。在本实施例中，所述交换机设置在3U机箱内，作为4路音频流信号源。所述音频服务器选定4路不同音频源，用标准音频格式以数据流的方式通过网口驱动从网口端输入，所述标准音频格式包括WAV格式、AAC格式或WA格式。所述音频解码芯片通过其DATA时序把左声道与右声道音频信号分开输出，音频解码芯片后序连接有音频驱动电路，进行信号功率放大，并输送到播放终端。在本实施例中，主要分为以下三部分：1.连接于网络音频流播系统1）音频服务器，实现4路音频信号源的编码输出。步骤01：选择一台带网络接口的嵌入式音频服务器；步骤02：打开音频服务器程序，选定4路不同音频源，用标准音频格式以数据流的方式从网的从网口端输出；步骤03：用网线通过交换机把嵌入式音频服务器与8位单片机板相连接；2.通过8位单片机实现数据的接收与转发。1）MCU接收网络发过来的4路音频数据。步骤01：MCU1通过网络芯片接收来自网络的4路音频流信号；步骤02：MCU1把从接收过来的音频信号中的2路音频信号通过IIS接口输出到相应的音频解码芯片；步骤03：MCU1把从接收过来的音频信号中的另外2路音频信号通过串口协议输出；步骤04：MCU2从串口接收2路音频信号； 步骤05：MCU2把音频信号通过IIS接口输出到音频解码芯片。3.通过音频解码芯片把数字信号转换成模拟信号输出。1）实现解码功能，系统上电并进行D/A信号处理。步骤01：接收由相应MCU送过来的数字信号；步骤02：把信号进行DA转换；步骤03：把左声与右声道信号分开传输；步骤04：从相关的I/O口输出，到音频驱动电路，进行信号放大，输送到播放终端，完成4路音频信号输出。在上述实施例中，如图3所示，MCU1和MCU2皆采用LPC1758或LM3S9B96处理器芯片（图3中采用LM3S9B96芯片），音频解码芯片采用TLV320AIC23芯片，上述芯片与音频服务器、交换机及相应网口组成完整的系统，在实际车厢内安装方式中，将图1中的系统集成在一块板卡上，其板卡与音频服务器、交换机可以共同安装在一个3U机箱内，节省空间。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于8位单片机的4路独立音频输出系统，包括音频服务器、通过交换机及相应网口连接音频服务器的单片机、以及通过IIS接口连接单片机的音频解码芯片，其特征在于，所述单片机包括两个8位的单片机MCU1和单片机MCU2，所述单片机MCU1通过网口连接音频服务器并接收其4路音频流信号，所述单片机MCU1通过IIS接口连接一个音频解码芯片并对其输出4路音频流信号中的2路，所述单片机MCU1通过串口连接单片机MCU2并通过相应的串口协议对其输出4路音频流信号中剩余的2路，所述单片机MCU2通过IIS接口连接另一个音频解码芯片并对其输出2路音频流信号，两个音频解码芯片分别将获得的数字音频流信号转换成模拟音频信号并通过相应的I/O口输出音频信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于8位单片机的4路独立音频输出系统，包括音频服务器、通过交换机及相应网口连接音频服务器的单片机、以及通过IIS接口连接单片机的音频解码芯片，其特征在于，所述单片机包括两个8位的单片机MCU1和单片机MCU2，所述单片机MCU1通过网口连接音频服务器并接收其4路音频流信号，所述单片机MCU1通过IIS接口连接一个音频解码芯片并对其输出4路音频流信号中的2路，所述单片机MCU1通过串口连接单片机MCU2并通过相应的串口协议对其输出4路音频流信号中剩余的2路，所述单片机MCU2通过IIS接口连接另一个音频解码芯片并对其输出2路音频流信号，两个音频解码芯片分别将获得的数字音频流信号转换成模拟音频信号并通过相应的I/O口输出音频信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓华，徐惠萍，彭海辉，沈忠，魏晓梅，
申请(专利权)人：易程苏州智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32